Сталь

(51) М. Кл. С 22 С 38/48 Гееударстееекый комитет СССР по делам кэееретеинй и еткрытий(72) Авторы изобретения Институт металлургии им. А. А. Байкова э(54) СТАЛ Ь АзотЖелезо 0,01 - .0,016 Остальное 1Изобретение относится к металлургии,конкретнее к сталям для тяжелонагруженных деталей, подвергающихся химико-термической обработке,Известна сталь 1, содержащая, вес. %:Углерод 0,17 - 0,24Кремний 0,17 - 0,37Марганец 0,8 в 1,2Хром 0,8 в 1,2Молибден 0,07 - 0,11Бор 0,002 - 0,004Железо ОстальноеЭта сталь имеет низкую ударную вязкость. Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь 2, содержащая, вес.%Углерод 0,14 - 0,19 Марганец 0,5 - 0,8 Кремний 0,17 - 0,37Хром 0,4 - 0,6 Молибден 0,4 - 0,6 Никель 1,6 - 2,0 Ванадий 0,1 - 0,25Ниобий 0,05 - О, 0 Медь 0,10 - 0,25 Недостатком этой стали является низкий уровень ударной вязкости и пластичности при низких температурах, особенно после длительной химико-термической обработки. Наличие указанных недостатков препятствует использование этой стали для изготовления деталей машин и конструкций в северном исполнении.Целью изобретения является повышениеударной вязкости при низких температурах.Для достижения указанной цели сталь,содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, ванадий, ниобий, 1 медь, азот и железо, дополнительно содержит алюминий и церий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 0,14 - 0,19 Марганец 0,5 - 0,8Кремний 0,17 - 0,37Хром 0,4 - 0,6 Молибден 0,4 - 0,6 Никель 1,6 - 2,0 Ванадий 0,1 - 0,25 Ниобий 0,03 - 0,1095092 0,10 - 0,25 0,01 - 0,02 0,01 - 0,03 0,005 - 0,05 Остальное МедьАзотАлюминийЦерийЖелезо Таблица 1 Сталь1 с Химический состав, вес.Ф д 1 1 си ) ге 1" 1 с ) ищ 1 ц 1 и Я ць 1 с. Предлагаемая Остальное 0,14 0,51 0,18 0,40 0,39 1,60 0,10 0,03 0,10 0,010 0,009 0,005 н 0,17 0,69 0,27 0,49 0,51 1,86 0,18 0,07 0,18 0,015 0,021 0,029 0,19 0,80 0,38 0,61 0,60 2,0 0,25 0,10 0,25 0,020 0030 0050 Известная О 16 О 68 О 26 О 47 О 53 1 87 О 17 О 07 О 17 О 016 Таблица 2 Доля волокна 8, Ф ТвердостьНос,кг/мме Ударная вязкостьКСЧ , кгм/см ь Относительное удлинение д Ф Предел текучести бт кг/ммПредел прочности 8кг/мм Сталь-80 с у -60 с о 1 ф Предлагаемая 6,0 1 ОО 1 ОО 62,5 140,7 14 г,5 161,1162,3 3 163,6 5,1 11,г 1 ОО 7,8 8,3 1 ОО 62,8 11,9 4,3 63,6 1 ОО 90 143,8 5,2 10,7 Известная 60 62,6 9,8 2,7 3,5 14 г,7 4 162,0 В индукционной печи выплавлены и опробованы в полупромышленных условиях несколько вариантов предлагаемой стали.Химический состав известной и предлагаемой стали представлен в табл. 1,Разливка и прокатка осу 1 цествляются при обычной технологии. Цементацию производили в газовой среде при 940 С в течение 28 ч, что дает требуемую глубину цементации не менее 2,4 мм.Сравнение механических свойств предлагаемой и известной сталей показывает, что значение ударной вязкости при отрицательных температурах вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ним при эксплуатации в условиях Севера.Относительное удлинение предлагаемой стали также несколько выше соответствующих свойств известной. Пределы прочности и текучести обеих сталей одинаковы,Механические свойства исследованныхсталей представлены в табл. 2 (закалка880 С, отпуск 500 С).Твердость предлагаемой стали послецементации, закалки и отпуска находитсяна уровне твердости известной.Таким образом, более высокие значенияударной вязкости при низких температурахи достаточно высокая твердость (более60 кг/ммг) позволяют увеличить срок службы деталей, изготовленных из предлагаемойстали, при эксплуатации в северных условиях в 1,5 - 2,0 раза. Кроме того, повышается надежность деталей, изготовленных из15 этой стали,Предлагаемая сталь хорошо прокатывается в горячем состоянии, имеет хорошуюцементуемость и прокаливаемость и удовлетворительную обрабатываемость резанием.Технология выплавки предлагаемой стали не меняется по сравнению с технологией,используемой для известной.950792 5Формула изобретения Составитель Г. Дудик Редактор Л. Повхан Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко Заказ 5635/30 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, ванадий, ниобий, медь, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вяз-,5 кости при низких температурах, она дополнительно содержит алюминий и церий при следующем соотношении компонентов, вес./о.Углерод 0,14 - 0,19 Марганец 0,5 - 0,8 Кремний 0,17 - 0,37 1 О Хром 0,4 - 0,6Молибден 0,4 - 0,6 Никель 1,6 - 2,0Ванадий 0,10 - 0,25Ниобий 0,03 - 0,10Медь 0,10 - 0,25Азот 0,01 - 0,02Алюминий 0,01 - 0,03Церий 0,005 - 0,050Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР282658, кл. С 22 С 38/32, 1971,2. Авторское свидетельство СССР500286, кл. С 22 С 38/00, 976,